европейската космическа обсерватория -интеграл- е открила радиоактивен титан в останките
Мисия: Integral

---

Европейската космическа обсерватория "Интеграл" е открила радиоактивен Титан в останките от суперновата "SNR1987A".

Когато звезда с маса осем пъти по-голяма от масата на нашето Слънце изчерпва водорода в ядрото си, тя започва да се свива. Този процес генерира висока температура в недрата, която е достатъчна да се синтезират тежки елементи, като титан, желязо, кобалт и никел.

Масата на звездата е огромна. Ядрения синтез в недрата генериращ все по-тежки елементи възпира свиването известно време, но идва един момент, когато катастрофата става неизбежна. Звездата за секунди се самосрутва в себе си. Колапса се случва само в най-вътрешната част от ядрото. Когато то се уплътни, се отделя невъобразимо количество енергия, която буквално издухва всичката материя над него.
Увеличаване Останката от свръхнова SNR1987A заснета от Хъбъл. Тя се намира на 166 000 светлинни години от нас в Големия Магеланов облак. Светлината от звездната експлозия пристига на Земята през 1987 г. и оттогава астрономите я възприемат като естествена лаборатория за да наблюдават как яркостта на една свръхнова се променя с течение на времето. Двете извити структури са образувани от материята, която звездата е изхвърлила в крайните етапи от живота си, преди експлозията да се случи. Титан-44 се наблюдава само в най-вътрешната и ярка част на останката. Астрономите се съмняват, че в центъра се е образувала неутронна звезда, но до сега не са придобити ясни доказателства. Credits: ESA/Hubble & NASA



Ние наблюдаваме това явление като свръхнова, което представлява едно от най-енергичните явления в космоса. Отделената енергия е толкова голяма, че ядрата на новосинтезираните елементи буквално се къпят в енергия която напълно елиминира електромагнитното отблъскване. Резултата е синтез на всякакви елементи - до урана и отвъд него. Нещо повече всеки химичен елемент се произвежда в пакет от изотопи, много от които са радиоактивни и всички те се изхвърлят в космоса. Съвсем естествено, останката която се образува след експлозията ще излъчва разнообразна радиация вследствие радиоактивния разпад на множеството елементи синтезирани по време и преди експлозията.

Точно това е наблюдавал Интеграл. Всеки елемент, излъчва енергия разпределена в характерни за него дължини на вълните. Свръхновата 1987A се появява в сателитната галактика - Големия Магеланов облак, и е била достатъчно ярка за да се вижда с невъоръжено око.

По време на пика се наблюдават светлинни отпечатъци на елементите от кислород до калций, които изграждат най-външните слоеве на експлозията.

Скоро след това се е наблюдавал радиоактивния разпад на никел-56 до кобалт-56 и последващия му разпад до вече стабилното ядро на желязо-56 индикациите за което идват най-вече от вътрешните слоеве.

Сега, благодарение на повече от 1000 часа наблюдения, Интеграл е открил високо енергийни рентгенови лъчи идващи от радиоактивния титан-44 в останката.

От анализа на данните, астрономите изчисляват, че общата маса на титан-44, която е произведена след колапса на ядрото е в размер на 0.03% от масата на нашето Слънце.

Тази стойност е близка до горната граница изчислявана от теориите. Тя е почти два пъти по-голяма от наблюдаваното количество Титан-44 в останката от свръхнова "Cas A", което е единственото друго място, където е открит този изотоп.

Високите стойности на произведения титан-44 и в двете останки, показва, че този елемент е произведен от асиметричната геометрия на взривовете и може би е за сметка на синтеза на тежките елементи. Това е уникален научен резултат и представлява една стъпка напред при изграждането на бъдещи компютърни симулации описващи тези свръхнови.

Интеграл е най-чувствителната гама-лъчева обсерватория изстрелвана някога и ЕКА наскоро отпразнува десет години от нейната работа в космоса. Мисията до момента е разкрила редки породи звезди, активни черни дупки и още множество тайни на най-енергичните явления във Вселената.

Оказа се, че централната част на нашата галактика - Млечния път гъмжи от източници на високо енергийни рентгенови и гама лъчи. Много от тези източници, които включват рентгенови бинарни системи от черни дупки или неутронни звезди, пулсари и останки от експлозиите на свръхнови светят ярко само за ограничен период от време. В някои случаи, те дори се появяват като внезапна ярка светкавица и изчезват скоро след това, докато други са по-устойчиви.

Интеграл е съставил истинска библиотека от данни за тези обекти през своята десет годишна дейност. Обсерваторията за първи път картографира разпределението на специфична енергия по цялото небе, произведена от анихилацията на електрони с техните античастици - позитрони.

Данните сочат, че около 15 милиона трилион трилион трилиона двойки електрони и позитрони - това е 15 следвано от 42 нули се унищожават всяка секунда близо до галактичния център. Освободената мощност съответства на над шест хиляди пъти яркостта на нашето Слънце.

Но докато електроните са повсеместни, не е известно какво произвежда този огромен брой позитрони. Вероятните кандидати са свръхнови, тесни двойни звезди, масивни звезди и пулсари. Екзотичните обекти, като свръхмасивната черна дупка в нашата галактика, гама-лъчевите залпове или частиците от тъмната материя, също биха могли да произвеждат тази антиматерия.

Интеграл също изследва двойната система "Cygnus X-1". Там черна дупка смуче газ от своя съсед. Обсерваторията за първи път открива процеса на бягство на материята от най-вътрешните области на черната дупка благодарение на специфичните линии на магнитното поле. Високоскоростно бягство е наблюдавано също и в Ракообразната мъглявина, която е останка от взрив на свръхнова и съдържа пулсар в центъра си.

До преди Интеграл, не е било сигурно как точно се ускоряват частиците до огромните енергии излъчвани от тези бързо въртящите се неутронни звезди. Енергиите надвишават всичко постигнато в земните ускорители, като Големия адронен колайдер в ЦЕРН.

От изучаването на поляризацията на високо енергийното излъчване от Ракообразната мъглявина, Интеграл е установил, че радиацията е силно приведена в съответствие с оста на въртене на пулсара.

Това означава, че значителна част от частиците генериращи интензивната радиация трябва да произхождат от изключително организирана структура в непосредствена близост до пулсара, а може би дори те идват директно от мощните струи излъчвани от въртящото се звездно ядро.

Christoph Winkler - учен от проекта казва: "Интеграл продължава да играе важна роля в съвременната гама-лъчева астрономия, дори и след десет години работа. Бъдещата науката с обсерваторията може да включва изследването на високо енергийно излъчване от взрив на свръхнова в рамките на нашата галактика - събитие което се чака от дълго време."

---

• 2560
• 0
• Oct 20, 2012

---

Коментар